বৈদ্যুতিনভাবে যুক্তি গেটগুলি কীভাবে তৈরি করা হয়?


27

সুতরাং আমাদের কাছে এবং নেই, ননড, নর, বা গেট রয়েছে তবে কীভাবে সেগুলি বৈদ্যুতিন / বৈদ্যুতিকভাবে তৈরি হয়?

উদাহরণস্বরূপ, কোন গেটটি মানকে উল্টে দেয় না?



এখানে আমি লিখেছি এমন একটি ব্লগ পোস্ট এখানে দেখানো হয়েছে যে কীভাবে ট্রানজিস্টর থেকে শারীরিকভাবে সার্কিট তৈরি করা যায় এবং তারা কেন কাজ করে তা ব্যাখ্যা করে। আমি কেবল তত্ত্বটি পড়ার চেয়ে ব্যবহারিকভাবে তৈরির পরে এটি বোঝা সবচেয়ে সহজ বলে মনে করি। সার্কিটগুলি এখান থেকে চিত্রের উপর ভিত্তি করে ।
insano10

উত্তর:


61

আমি এটিকে একটি সম্প্রদায় উইকিতে পরিণত করেছি যাতে আমরা ভবিষ্যতে উল্লেখ করার জন্য শীতল লজিক গেট বাস্তবায়ন সংগ্রহ করতে পারি।

শুরু করার জন্য আপনাকে একটি সহজ উপায়ে ট্রানজিস্টর বুঝতে হবে। আমি সিএমওএসের সাথে চুক্তি করবো যেহেতু সমস্ত যুক্তি যে 99 টি এখনও উপস্থিত রয়েছে তার 99% (সংখ্যা গণনায়) সিএমওএস হিসাবে বিদ্যমান।

এখানে দুটি ধরণের ট্রানজিস্টর ব্যবহৃত হয়, পিএমওএস এবং এনএমওএস, এখানে তাদের প্রতীক রয়েছে: ডুমুর। 1

ট্রানজিস্টরগুলি বৈদ্যুতিন নিয়ন্ত্রিত বর্তমান উত্স / ডুবে থাকে। পিএমওএস বিদ্যুত সরবরাহ থেকে (উত্সের সাথে সংযুক্ত) ড্রেনের মাধ্যমে এবং অন্যান্য সার্কিটগুলিতে যখন গেটের ভোল্টেজ উত্সের চেয়ে নিচে থাকে তখন বর্তমান (ডায়াগ্রামের বিন্দুযুক্ত রেখাটি বর্তমান প্রবাহ দেখায়) উত্পন্ন করবে। এনএমওএস উত্সের মধ্যে ড্রেনের মাধ্যমে স্থলভাগের স্রোত ডুবে যাবে (এই ক্ষেত্রে আপনাকে ডোবা হিসাবে ভাবা উচিত)।

দয়া করে নোট করুন যে আমি স্বচ্ছতার জন্য নামকরণের সাথে কিছু স্বাধীনতা নিয়েছি।

পিএমওএস সাধারণত পজিটিভ ভোল্টেজের সাথে যুক্ত থাকে এবং এনএমওএস সাধারণত নেগেটিভ ভোল্টেজগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে typically

আকর্ষণীয়ভাবে আপনি বিভিন্ন ফাংশন করতে ডিভাইসগুলি স্ট্যাক করতে পারেন। দুটি পিএমওএস স্ট্যাকিং একটি বর্তমান উত্স দেয় যা দুটি ভোল্টেজ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, দুটি এনএমওএস স্ট্যাকিং একটি বর্তমান ডোবা দেয় যা দুটি ভোল্টেজ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

লক্ষ করুন যে A তে ভোল্টেজ (আমরা এটিকে ডাকব) এবং বি BTH উভয়ই বর্তমান প্রবাহের জন্য + V এর নীচে থাকতে হবে। এছাড়াও লক্ষ করুন যে C এবং D উভয়ই ডুবে যাওয়ার জন্য (ডুবে?) স্রোতের জন্য গ্রাউন্ডের (সেই মজার মজাদার ত্রিভুজ চিহ্ন) চেয়ে বেশি হতে হবে। আপনি বলতে পারেন যে "প্রবাহের জন্য A এবং B উভয়ই কমতে হবে" এবং "বর্তমান প্রবাহের জন্য উভয় সি এবং ডি উভয়ই উচ্চতর হতে হবে"।

আপনি যেমন "স্ট্যাক" করতে পারেন (বাস্তবে সিরিজটি রেখেছেন), আপনি ডিভাইসগুলিকে সমান্তরাল করতে পারেন। এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

আপনি বলতে পারেন যে পিএমওএসের জন্য "এআর বি প্রবাহিত প্রবাহের জন্য কম হতে পারে" এবং আপনি বলতে পারেন যে এনএমওএস সার্কিটের জন্য "সি বা ডি প্রবাহিত প্রবাহের জন্য উচ্চতর হতে পারে"।

আপনি লক্ষ্য করবেন যে ইতিমধ্যে আমরা ফাংশন (AND, OR) বর্ণনা করার জন্য যুক্তিযুক্ত ভাষা ব্যবহার করছি সুতরাং এখন আমরা একসাথে সার্কিট পাইকিং শুরু করতে পারি।

প্রথমে ইনভার্টরটি বন্ধ করুন:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

ভিন যখন মাটিতে থাকে, তখন পিএমওএস চালু থাকে এবং বর্তমানের উত্সটি সরবরাহ করতে পারে তবে এনএমওএস বন্ধ রয়েছে এবং বর্তমান ডুবতে পারে না। ফলস্বরূপ, ভাউট পিনটি যে কোনও উপলভ্য ক্যাপাসিটেন্সের উপর চার্জ দেওয়ার চেষ্টা করে এবং ভি + স্তরে পৌঁছানো পর্যন্ত ক্যাপাসিটেন্স চার্জ করে।

তেমনি ভিন যখন উচ্চ থাকে, এনএমওএস চালু হয় এবং কারেন্ট ডুবতে পারে তবে পিএমওএস এখন বন্ধ আছে এবং বর্তমানের উত্সটি সরবরাহ করতে পারে না। ফলস্বরূপ, ভাউট পিনটি যে কোনও উপলভ্য ক্যাপাসিট্যান্সের চার্জকে সরিয়ে দেওয়ার চেষ্টা করে এবং স্থলভাগে না পৌঁছানো পর্যন্ত সেই ক্যাপাসিট্যান্সকে স্রাব করে।

ইনপুটটিতে একটি "হাই" আউটপুটে একটি "কম" দেয়, ইনপুটটিতে একটি "কম" আউটপুটে একটি "হাই" দেয়। এটা উল্টে!

আপনি যদি পিএমওএস এবং এনএমওএস উভয়ের জন্য প্রতীকটি দেখেন তবে আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে গেটটি প্রতীকটিতে ক্যাপাসিটরের মতো দেখাচ্ছে। এটি এমওএস ট্রানজিস্টর হিসাবে ক্যাপাসিটার হিসাবে ইচ্ছাকৃত এবং এটি মূলত এই ক্যাপাসিট্যান্স যা অপারেশনের সময় চার্জ করা হয় এবং ছেড়ে দেওয়া হয়। বর্তমান সময় প্রতি চার্জের প্রবাহ এবং ক্যাপাসিট্যান্স প্রতি ভোল্টেজের চার্জের সঞ্চয় of ট্রানজিস্টরগুলি গেটের ভোল্টেজকে নিয়ন্ত্রিত স্রোতে পরিণত করে যা চার্জ করে এবং স্রোতের গেট ক্যাপাসিটেন্সগুলি পরিবর্তিত করে যা চার্জটিতে পরিবর্তিত হয়ে ভোল্টেজের পরিবর্তনে পরিণত হয়।

এখন প্রথম দুটি ইনপুট গেটের জন্য ন্যানড গেট:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এনএমওএস "স্ট্যাক" কেবলমাত্র একটি শর্তের অধীনে কারেন্ট ডুবে যাবে এবং তা যখন উভয় এন্ড বি বেশি হয়। লক্ষ্য করুন যে সেই শর্তের জন্য যে উভয় পিএমওএস বন্ধ রয়েছে (যেমন বর্তমানের উত্স নয়)। সুতরাং সেই অবস্থায় ভাউট কারেন্ট ডুবে যাবে এবং ভাউট কম হবে।

অন্যান্য সমস্ত পরিস্থিতিতে কমপক্ষে একটি পিএমওএস স্রোত তৈরি করবে এবং এনএমওএস স্ট্যাক বর্তমান ডুবে সক্ষম হবে না। তারপরে আউটপুটটি চার্জ করা হবে এবং ভুট = উচ্চ।

A B Out
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

এই সত্যের সারণীটি দেখায় যে যদি না হয় (A&B) একে একে নন্দ। 0 = gnd, 1 = ভি +

একটি এবং গেটে রূপান্তর করতে আপনাকে কেবল আউটপুটটি উল্টাতে হবে।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এবং এটি সত্য ছক:

A B Out
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

এবং NOR গেটের পাশে

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

আমি আশা করি এতক্ষণে আপনি নিজেরাই সত্যের টেবিলটি পেতে সক্ষম হবেন।

C D Out
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

এনওআর থেকে নান্দে আনন্দদায়ক প্রতিসাম্য রয়েছে। কাঠামোটি একটি সরল বিপর্যয়।

এখন ওআর

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এবং সত্য সারণী

C D Out
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

উচ্চতর অর্ডার ইনপুটগুলিতে ডিজাইনগুলি প্রসারিত করা সহজ, 3 ইনপুট ন্যান্ড দ্বারা দেখানো হয়েছে।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এনএমওএস এবং পিএমওএসকে সিরিজ / সমান্তরাল সংমিশ্রণে স্থাপন করে আপনি ট্রানজিস্টর স্তরে বিভিন্ন যুক্তি ফাংশন প্রয়োগ করতে পারেন। এটি প্রায়শই অঞ্চল দক্ষতা, শক্তি দক্ষতা বা এমনকি গতির জন্য করা হয়। এই ফাংশনগুলি কঠোরভাবে AND, বা OR Xor ফাংশন হওয়া দরকার। নিম্নলিখিতটি একটি AND / OR গেট হিসাবে পরিচিত:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এবং নিম্নলিখিত সত্য সারণী আছে।

C A B Out
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1

অন্তত আপনি যদি মনে করেন যে এই ফাংশনগুলি বাস্তবায়নের একমাত্র উপায়, আমি এমন একটি ডিভাইস প্রবর্তন করব যাকে ট্রান্সমিশন গেট বলে।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

NMOS এবং PMOS উভয় গেটই সঠিকভাবে কাজ করার জন্য বিরোধীদের চালিত করতে হবে।

আপনি অতিরিক্ত এনএমওএস দিয়ে কী করতে পারেন তার একটি নমুনা সার্কিট এখানে।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এখানে / এ = ডিজিটাল যুক্তিতে নয় (এ)

এ + বি = এ বা বি

এ * বি = এ এবং বি

সুতরাং আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে কেবলমাত্র তিনটি ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে আপনি এআর বি প্রয়োগ করতে পারেন সতর্কতা অবলম্বন করুন যদিও এই সার্কিটটির মারাত্মক পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া রয়েছে এবং এটি সাধারণত ব্যবহৃত হয় না। তবে তা সত্ত্বেও চিত্রণযোগ্য।

এখানে টিজি ভিত্তিক লজিক ফাংশনগুলির সম্পূর্ণ সংগ্রহ রয়েছে:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

পাস-ট্রানজিস্টর-লজিক বা পিটিএলও রয়েছে। এর উদাহরণ:PTL


13
আমি নিজেই এটি লিখেছিলাম কারণ EE.SE বলতে বোঝায় স্বাবলম্বিত এবং লিঙ্কগুলি সাধারণত ভ্রান্ত হয়। অতিরিক্ত হিসাবে, আমি এটি একটি সম্প্রদায় উইকিতে পরিণত করেছি যাতে ভবিষ্যতে শীতল ধারণাগুলি এখানে সংগ্রহ করা যায়।
স্থানধারক

1
সুপার উত্তর !!!
উইম

2
এটি লক্ষণীয় যে বেশ কয়েকটি পরিস্থিতিতে ন্যানডের জন্য কয়েকটি বা গেটের আউটপুট, বা কয়েকটি ন্যানড গেটের আউটপুটগুলির সাথে একত্রে ন্যানডের একটি ফাংশন প্রয়োজন। (A or B) nand (C or D)আটটি ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে যুক্তির একক স্তরে প্রয়োগ করা যেতে পারে - এর মতো একটি এক্সপ্রেশন দুটি ফলসুলভ "বা" গেটস এবং ফলাফলের ফলাফলের চেয়ে আরও কার্যকরভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
সুপারক্যাট

টিজি বা বাস্তবায়নের 'গুরুতর পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া' কী কী?
আপালোপোহাপা

@ প্যালোপোহাপ: সবচেয়ে বড় পার্শ্ব-প্রতিক্রিয়া হ'ল টিজি লজিক সার্কিটগুলি কখনও কখনও অন্তত মুহূর্তে তাদের ইনপুটগুলি ব্যাক ড্রাইভ করতে পারে। আমি মনে করি "টিজি" বা বাস্তবায়নের শীর্ষে "/ এ" "/ বি" হওয়া উচিত। ধরুন এটি কেস, এবং এ এবং বি উভয়ই কম শুরু হয়েছে। প্রাথমিকভাবে, এ এবং বি আউটপুট এবং এভাবে একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকবে । যদি A তে একটি ক্রমবর্ধমান প্রান্তটি এ / এ-তে পড়ন্ত প্রান্তের আগে দেখা দেয়, তবে এ থেকে স্রোত আবার বিতে প্রবাহিত করতে সক্ষম হবে যেমন পিছনের প্রবাহগুলি সংক্ষিপ্ত হলেও, অবাঞ্ছিত সার্কিট আচরণের কারণ হতে পারে।
সুপারক্যাট

2

বিশেষত সিএমওএসের নট গেটের পরিপূরক পিএমওএস এবং এনএমওএস ডিভাইস রয়েছে যা আউটপুট উল্টানোর জন্য কনফিগার করা হয়েছে।

আমি আপনাকে যে সেরা পরামর্শ দিতে পারি তা হ'ল ডিজিটাল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট বইটি দেখুন । ট্রানজিস্টর স্তরে কীভাবে যুক্তি ডিজাইন করা যায় সে সম্পর্কে আপনার কাছে জানতে চাইলে এর সমস্ত কিছুই রয়েছে।


2

আরটিএল (রেজিস্টার-ট্রানজিস্টর লজিক) ব্যবহার করে।

এছাড়াও, গেটগুলি সংমিশ্রণ করে কিছু গেট তৈরি করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি এক্সওআর হ'ল একটি (ওআর) এবং (নয় এবং)। এছাড়াও, একটি ন্যানড কেবল একটি বিপরীত AND হয়।

একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এবং একটি এনওআর: http://en.wikedia.org/wiki/Resistor%E2%80%93 ট্রান্সজিস্টর_লোগিক
একটি OR একটি উল্টানো NOR।
একটি এবং হ'ল বিপরীত ইনপুটগুলির সাথে একটি উত্তর।
একটি ন্যান্ড একটি বিপরীত এবং is
একটি এক্সওআর একটি ন্যান্ডের সাথে একটি OR হয়।
একটি এনএক্সওআর হ'ল একটি উল্টানো এক্সওআর, বা একটি এনওআর সঙ্গে একটি এনওআর।


2

এই লিঙ্কটি পরীক্ষা করুন

http://www.instructables.com/id/Digital-Logic-Gates-Just-Using-Transistors/

গেট না এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন


বা গেট এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন


এবং গেট এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন


একটি ইমিটার অনুসরণকারী ডায়োডের মতো 0.7V নামবে। ভোল্টেজ প্রশস্ত করতে এবং এবং গেটগুলি দুটি ইনভার্টার অনুসরণ করা উচিত।
ওসকার স্কোগ

1

লজিক গেটসে কী ঘটে তার ভিজ্যুয়াল উপস্থাপনা থাকলে আপনি সম্ভবত এটি আরও ভালভাবে বুঝতে পারবেন। এর সেরা স্থানগুলির মধ্যে একটি হ'ল এই দুর্দান্ত ইন্টারেক্টিভ সিমুলেটর ফলস্ট্যাড । এটি জাভা ভিত্তিক এবং আপনার ব্রাউজার থেকে চালানো হয়।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.